高层建筑外墙清洗机之升降机设计【全套含16张CAD图纸】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共37页)
编号：145686099
类型：共享资源
大小：17.48MB
格式：ZIP
上传时间：2021-09-26
上传人：好资料QQ****51605
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
50
积分
- 关 键 词：
-
全套含16张CAD图纸
高层建筑
外墙
清洗
升降机
设计
全套
16
CAD
图纸
- 资源描述：
-
喜欢就充值下载吧，，资源目录下展示的全都有，，下载后全都有，dwg格式的为CAD图纸，有疑问咨询QQ：414951605 或1304139763===============================
喜欢就充值下载吧，，资源目录下展示的全都有，，下载后全都有，dwg格式的为CAD图纸，有疑问咨询QQ：414951605 或1304139763
- 内容简介：
-
长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）摘 要社会稳步向前发展,人类也在逐渐提升自己,与此同时生活水平逐渐得到改善，,城市建设也更规范,整洁。现如今城市高楼大厦, 美观是高层建筑建设的目标, 建筑的外墙的装饰材料种类也日益增多,如瓦砖,特殊涂料,或玻璃等等。但是,天气的变化莫测,风霜雪雨,日光辐射以及雾霾污染, 沙尘天气都会使建筑物外墙遭受到不同程度的污染损害,变得破旧,甚至破损, 不再像刚开始那么干净整洁美观,建筑物外墙是城市形象表现形式之一,他就好比人身上的衣服, 要保持干净、整洁,如果受污染以及损坏,我们就需要对他进行清洗, 整理，以及日常维护和保养等。高层建筑外墙清洗机的特点是投资小，成本低，工作安全可靠,其工作效率较高,对环境污染小,降低成本,节约资源。该机器由两部分组成,一部分是高层建筑顶部的升降系统，是通过升降绳与吊钩共同作用下所带动的清洗机构，第二部分便是清洗机，即附在高层建筑外墙的清洗工作的部分。清洗机对高层建筑外墙进行工作时，处在升降机内部的的双速电机开始启动，由钢丝绳架将其带动并且开始迅速的上升，等待达到预计的位置，双速电机随即停止工作开始进行制动，调整清洗机位置，随即停止制动，然后将双速电机反向开启，整个机架便开始缓慢的向下移动，与此同时，机架最顶端的喷淋水嘴开始喷水，每个导轨上的清洗刷具在各个电机的带动下沿着开始旋转并且沿着自己的轨道进行循环往复移动的运动，开始将外墙上的污渍清洗干净，使外墙整洁明净美观。 关键词: 高层建筑外墙 清洗机 升降机Abstract: With the steady development of the society, human beings are gradually improving themselves. At the same time, the living standards are gradually improved. The urban construction is also more standardized and tidy. Nowadays, the beauty of high-rise buildings is the goal of high-rise building construction. However, the unpredictable weather, wind, frost, snow and rain, solar radiation and haze pollution, sand and dust weather will cause different degrees of pollution damage to the outer wall of the building, which will become dilapidated, even damaged, no longer as clean and beautiful as it was at the beginning. The outer wall of the building is one of the expression forms of the city image, just like the clothes on the human body, which should be kept clean and tidy, If it is polluted or damaged, we need to clean it, arrange it, and maintain it.The characteristics of high-rise building exterior wall cleaning machine are small investment, low cost, safe and reliable work, high efficiency, small environmental pollution, low cost and resource saving. The machine is composed of two parts. One is the lifting system on the top of high-rise building, which is driven by the lifting rope and hook. The second part is the cleaning machine, which is attached to the external wall of high-rise building. When the cleaning machine is working on the outer wall of high-rise building, the two speed motor inside the elevator starts to start, driven by the steel wire rope frame and starts to rise rapidly. Wait until it reaches the expected position, the two speed motor stops working immediately and starts to brake. Adjust the position of the cleaning machine, then stop the brake, and then turn the two speed motor back on. The whole frame starts to slow down At the same time, the spray nozzle at the top of the rack starts to spray water, and the cleaning brush on each guide rail starts to rotate under the drive of each motor and moves in a circular motion along its own track, and starts to clean the stains on the exterior wall to make the exterior wall clean, clean and beautiful. Key words: the external walls of high-rise building; washing machine lifts; washing machine.3目 录第1章 序言11.1 我国建筑清洗行业的发展详情与现状11.2 清洗建筑表面的意义31.3 高层建筑外墙清洗机方法介绍41.4 高层建筑外墙清洗机简介7第2章 整机的工作原理和主要参数72.1 工作原理72.2 升降机的结构框架图与主要参数8第3章 清洗机提升机的设计93.1 钢丝绳的选择93.2 卷筒的设计计算103.3 减速器的选择133.4 滑轮的设计153.5 吊钩的设计153.6 联轴器的选择163.7 制动器的选择193.8 双速电机的选择203.9 脚轮的选择203.10 杆臂的设计及其强度校核213.11 定位支撑杆的设计23第4章 传动零件的选择及其校核244.1 电机输出轴和减速器输入轴的键244.2 减速器输出轴的键254.3 与卷筒和轴承连接的短轴254.4 杆臂上滚针轴承的寿命计算26第5章 清洗部分设计265.1 清洗机265.2 使用方法27第六章 高层外请清洗机升降机使用的注意事项28设计总结及展望29参考文献30致 谢312第1章 序言1.1 我国建筑清洗行业的发展详情与现状通过调查显示，我国现如今的清洗方法大多为人工，存在两点隐患 首先就是工人在在高空作业时拥有巨大的安全隐患，工人们的生命安全无法得到确切的保障，高空作业的时候会因为害怕自己坠落的心理因素而导致自己工作效率大大降低。第二点就是，人工清洗的费用巨大，在一些发达国家人工费用是最值钱的，高空作业又风险巨大是的成本大大增加，这也证实了我们设计高层建筑外墙清洗机制升降机的必要性。不仅使工人的生命安全得到了一定的保障，而且大大降低了成本还将工作效率成倍提高，将美化城市的工作变得轻松快捷，提高了城市的将神面貌，因此高层建筑外墙清洗机的设计是大势所趋，有着良好的发展前景与市场前景，必将带来巨大的社会地位与经济收益。 曾经机器人的接触范围仅仅拘泥于工业方面，而现如今在新兴起的服务领域也被大大重用的起来，它能在人类所触不可及的危险地带或者大面积的环境午安地带工作，不会因为某种感情因素从而消极怠慢，以为的重复着枯燥乏味的工作也可以确保万无一失，对工作的精度保障方面极高，应用很广泛。高层建筑外墙清洗机升降机属于时特种机器人的一种，自身具备两种功能，一种是在墙壁上吸附和移动的功能 ，因为建筑物外墙一般是具有非导磁性的，一般是通过压力的作用将清洗机吸附在墙面上来进行墙壁的清洗。其中负压吸附又被命名为真空吸附，由空气压缩机、风扇、中控泵等使洗盘内产生负压。这种高层建筑外墙清洗机重量轻、型号小而且整体结构相对来说简单，易于工人操控。 现如今已经公布的高层建筑外墙清洗机有以下几种： 1.最近拉脱维亚一家Aerones公司创造出了一种可以高层建筑外墙的无人清洗机，它的清洗效率比老套的工作效率快了近20倍，最重要的是它的安全性。Aerones公司采取的是用拉系留电线的方法从地面给无人机电，机器人本身配备了实时摄像头和许多清洗外墙的海绵，工作人员在地面控制的时候也能了解到清洗工作的全程。此机器人宽度3m重量约为55 kg，负载力最大能到 145kg，算上水本身的重量还有在喷射中的后坐力，还拥有在空中稳定飞行的能力。此外在高空作业时还运用了安全电缆将他控制在高层建筑的最高端，这样可以保证无人机的安全性。以目前的技术无人机可以飞行的高度大约为350米，为了保证次无人机在恶劣天气下也能正常工作，Aerones公司还设计了一套专门让无人机稳定的系统。此方案有效的节约了成本和人力。最令人难忘的是之前 Aerones公司也使用过无人机在跳伞、解救、滑雪、溺水人员等项目上，可以说此项目非常的成功。如图1.1.12. 还有 一种新型的高层的爬墙式的机器人被哈尔滨工业大学机器人研究所研制出来，运用的是大气压力吸附的方法 来吸附墙面，清洗机通过滚轮来进行移动，速度可达到1-8m/min，控制方法运用的是有线手动遥控，这种机器人已经在市场上广为流传，获得了良好的反馈具有一定的市场效应。.此款机器人的控制器是一种小型化的，可以将其放在机器人的身上，不仅大大减小了机器人的体积。而且同时采用的是无线载波系统，减少了不必要的线路也减轻了机器人的重量。同时采用的是洗刷、喷雾和多层橡胶板刷洗工序的一种整合清洗机构，在清洗玻璃幕墙方面十分拿手，这款机器人秉持的是高效清洗、负压吸附与灵活移动的技术要求，非常成功的一款设计，并着重解决了遥控技术、密封技术、清洗技术等相关核心技术方面的创新， 综上所述，清洗机的工作对象一般都是以瓷砖或者幕墙为材料写圆弧形的不规则墙体与墙面。如图1.1.23. 还有一种一种双足式的机器人被上海科技上学机器人研究所最新研究，但是此款机器人在我国的机器人设计中，机构设计非常简单，过滤掉工作时所必须的膝关节， 通过一些踝关节的倾斜，不仅可以克服某些障碍，还可以处理一些复杂的环境中，应用范围广。如图1.1.34. 最后就是一种固定的全自动的清洗机被日本一家BE公司成功的研制出来，此款装置为使清洗机达到预定位置采用的是在楼顶的轨道和钢丝移动的方式，随即缓慢的移动清洗机从而达到清洗的目的。如图1.1.4 图1.1.1 Aerones公司无人清洗机 图1.1.2爬墙式的机器人 图1.1.3 双足式的机器人 图1.1.4全自动的清洗机 以上是我总结的最近各个国家设设计清洗机考虑的方向，和一些应该注意的问题。综上所述无论是哪种外在因素，再加上各个国家各个地区对城市环境的需求，高层建筑外墙清洗机一定有着良好的发展前景以及带来巨大的社会效益和经济效益。1.2 清洗建筑表面的意义 经过时代的更替，我们对居住环境的条件越来越高，各式各样的建筑物高耸入云，使得城市建筑看起来千姿百态，特别是很多建筑物的外墙是用各式各样的建筑材料来进行装饰的，好比利用一些颜色的墙砖来进行粘贴，装上一些瓷砖，为外墙表面涂上颜料等方式，但随着时间的推移，建筑物外墙的表面都会变得失去光泽，甚至灰暗，并且伴随着不同程度的损坏，导致建筑物残破的直接原因就是大自然的风吹日晒，雨水和泥土的不断交融，人类活动的一些痕迹等。甚至在条件比较差的城市受的破坏的程度更为严重，城市建筑物的清洁程度就好比人的脸面一样，需要不断地去清洗才行，针对这点很多国外的一些发达国家，将建筑物表面的清洗当作重中之重，并将其列为法律内的条文，如不按时对建筑物进行清洗便会为此受到大规模处罚，近几年，我国政府针对保护环境这一问题开始着重研究，国内很多城市特别是旅游景点这样的大、中形开放城市，颁布了相应的法规来保证建筑物表面的清洁，卫生评比活动在国内掀起了一阵热潮，考核的一项重要指标就是高层建筑外墙的清洁度，这也是其重点检查对象。 1.3 高层建筑外墙清洗方法介绍 1.3.1 为适应新兴行业的需要，为保持建筑表面清洁问题，开发新的清洗类机械是必经之路，特别是那些可以取缔人工而对建筑进行全自动或者半自动清洗的机械。高层建筑外墙清洗机的设计是大势所趋，有着良好的发展前景与市场前景，必将带来巨大的社会地位与经济收益，然而高层建筑物外墙的清洗整套系统是十分复杂的，为了确保对建筑物没有损伤以及有针对性的进行清洗，首先要对污垢的机构以及成分和它的污染程度进行分析： 1) 高层建筑物外墙建筑物的理化性质及其污垢的组成我们经常提及外墙的污垢我们通常为其分为三个等级，而且逐级递增，最常见一级是灰尘；第二级别是污渍；最高一级是污垢。通常所说的污垢包括了这三种。2) 尘埃 污渍 污垢尘埃在物体的表面均有灰尘在停留，灰尘的种类甚多，包括停留在物体面上的灰、空气内存在的灰尘、人类活动后留下的毛发、头皮、细菌、纤维等等上述的一切都会对物体表面的光泽度有所影响污渍一般是由雨后的一些灰尘混合着酸雨、菌类、泥浆等杂志混合而成。粘附在物体的表面,成为污渍，易清理但是如果日积月累就会形成难以清理的污垢。污渍的形成范围广无论是软表面或者坚硬的表面均有所沾染。 污垢分为两种一种为水基、一种为油基。现如今人们的生活水平直线上升生活垃圾也不断增加，从而导致污垢的种类也成直线上升，组成污垢的成分也就越来越复杂。通过日积月累形成的污垢倘若不及时清洗干净的话，后果便是在建筑物表面留下永存印记失去会光泽。我们除去这三种污垢之外，还有另外一种奇特污垢形式就是金属建材的变色反应。金属遇到水在接触到空气中的物质会各式各样发生化学反应造成的如铁生锈、金、银、铝的表面会发生氧化导致变暗的情况，综上所述，由于建筑物所在的物理环境不同，污垢的成分不同、污染程度也有所所不同，比如存在一些粗糙的情况如水涮石、一些光滑的情况下好比釉面砖等、还存在有的易被溶剂溶解的情况如丙酮可溶解化工涂料等、有的易被酸碱腐蚀的比如铝合金门窗。因为建筑物的外墙的各种介质会有很大不同，所以我们在在清洗建筑物外墙之前一定要提前准确分析出外墙的成分和外墙理化性质及其它所受到的污染程度。对待这类现象社会对其作出了如下几种应对方法1.3.2 清洗的分类人工清洗现代的建筑基本上都属于高层，高层建筑的的墙面善用各种各样的装饰。为了保证建筑物外观的整洁，美丽，所以需要对墙面进行定期的清洗。建筑物的玻璃窗和玻璃墙时时刻刻暴露在外，非常容易残留灰尘，只有不断擦拭，从而达到保持建筑物的整洁和室内明亮。清洗建筑物外墙和玻璃的外面的时候，是需要在室外和危险的高空中作业。在高空中进行玻璃擦拭的方法工作大至如下：（1） 查看现场实际作业情况，确定一套整体的工作方案。特别要注意的就是屋顶实际的情况，确定是否能够无障碍的安装一个可在屋顶移动的吊板或是吊篮；还有就是部分大楼的霓虹灯、广告大字牌等是否会影响作业等。（2） 运载工具的安装比如=吊板或者吊篮。好比建筑物已经安装过擦窗机器，那样我们就要按照规范来进行操作前的检测。（3） 提前准备好清洗工具，例如清洁剂、毛刷、水桶、胶刮、等以及一些辅助工具比如刮刀、铲刀、溶剂等。（4） 工作人员带着所需工具踏上吊板或者吊篮。在吊板或者吊篮上可将一些辅助工具用松紧绳拴在上面，这样可以方式工具不慎坠落造成人员伤亡。并且要及时在地面上设置安全告示牌与安全隔离带。（5） 工作方式应从楼顶开始由上至下。清洗完一列，重新整理工具、并添加清洁剂、开始进行横向移动吊篮或吊板，然后再次进行第二列的作业。（6） 擦拭及清洗玻璃方法：首先要检查玻璃表面是否有黏着物等污渍，如果有的话，先使用辅助工具和溶解剂将其去除。随即将毛刷进入水桶内，待清洁剂完全吸入后，用手轻轻捋一下（以不在滴水为标准），有规律的在玻璃上进行擦拭，擦拭时，以由上而下的的方法，并进行横向移动，每一列交叉相压，这样可以有效的防止有擦漏的情况。然后再用胶刮将擦上的清洁剂从玻璃上刮干净，进行操作是应该稍稍施以压力，使得胶刮能够均匀的贴附在玻璃上，缓慢的从上至下刮动，每次刮动刮一列，然后再用湿毛巾将胶刮擦拭干净，进行横向运动并且刮另一列。等待玻璃已经完全刮净了，便可使用毛巾将玻璃窗擦拭干净，等待确认工作范围内的所有玻璃都已经擦拭完毕后就可以继续滑动，随即继续下面的工作。（7）等待所有就业工作完毕后，方可整理所用工具，先后将告示栏安全隔离带撤走，用对讲机报告情况，与工作人员确认屋顶的情况，确保电源与水源的安全。 综上所述这种传统的清洗方法危险系数过于高，会因为作业人员的个人情况受影响，前车工作人员甚多，效率低下，成本高等缺点。并且要实现人工清洗要满足以下条件 人员条件：为了保证清洗设备能够正常工做和作业人员的生命安全，国家规定，此类高空作业人员年龄必须在18周的成年男性，并且要通过严格的就业考试拿到高空就业职业的证书，身体健康指数良好无不良病史，还要经过严格的安全技术的培训才可就业，工人在工作前严禁喝酒，油身体不适的身体状况时立刻停止高空就业。气候条件：环境的变换也是影响人工清洗的一个重要因素，只有在风力四级以下的条件下才能进行高空就业，所以在每次在每次工作情都要调查清楚风力以及风向，而且在下雨大雾等额略天气已不适合进行高空的清洗工作。 人工清洗面临的问题有很多，环境因素也好，人工因素也好都应满足相应的条件下才能继续作业，要求严格，实现难度大。物理清洗法是一种使用外力将建筑物外墙的污垢去除，具体方然如下，选择用水进行喷淋或是超将污垢对建筑物表面的粘附感降低，随即疏软、剥离、融化，然后就可以用水将其冲洗干净。这种无理清洗方法成本过于巨大不仅浪费资源而且对环境的破话巨大。化学清洗法 化学清洗法顾名思义利用化学试剂的化学反应针对污垢进行进行溶解、分离、降解达到去污的目的，这种化学清洗手法对人类身体损坏巨大而且破话环境。结合上述三种清洗方法的优缺点设计了一款小投资低风险，并且低成本，安全又高效的的机器高层建筑外墙清洗机升降机来解决人工清洗法的是否能够无障碍的安装可在屋顶移动的吊板、吊篮；霓虹灯、广告大字牌等是否影响作业等问题同时也解决了此类高空作业人员年龄必须在18周的成年男性，并且要通过严格的就业考试拿到高空就业职业的证书，身体健康指数良好无不良病史，还要经过严格的安全技术的培训才可就业这个问题，重点不会出现工人失手，高空物体坠落，不再需要工人高强度作业，不仅保证了安全性，同时还降低了成本，不再需要像物理清洗法和化学清洗法那样 对环境造成污染 对就业人员的身体损坏，大大降低了资源的浪费。在国外的一些发达国家，他们在很早之前就已经对建筑物表面的清洁程度给予重视发，针对清洗高层建筑外墙方面，很早便将利用提升设备进行人工清洗的这种方法淘汰掉了，并广纳贤才科研开发出很多能代替人类进行建筑物表面的机器人。新闻上曾就报道过日本这个国家外墙清洗方面开发出的新技术，他们利用热气球效应，将擦洗机械臂悬挂在热气球上，然后进行人工操控来进行建筑物清洗从而达到目的。利用微型机器人来代替人工清洗建筑物表面，首先不会出现作业坠落的事故，首要的安全可以达到保障，其次不会因为人为因素而降低工作效率，简单而又不断重复的清洗工作人工来做效率极低，并且同时也降低了清洗的成本。这样先进的清洗技术，不仅为保证城市形象的美观提供了技术方面的保障，还促进了城市清洗等行业的快速发展。综上所述，这项技术必将成为我国清洗行业发展的先头兵，和技术领域的发展方向。1.4 高层建筑外墙清洗机简介 我所设计的高层建筑外墙清洗机升降机是一种小投资，低风险，并且低成本，安全又高效的的机器。我们将其为两部分，一部分是高层建筑顶部的升降系统，是通过升降绳与吊钩共同作用下所带动的清洗机构，第二部分便是清洗机，即附在高层建筑外墙的清洗工作的部分。高层建筑外墙开始进行清洗机工作时，处在升降机内部的的双速电机开始启动，由钢丝绳架将其带动并且开始迅速的上升，等待达到预计的位置，双速电机随即停止工作开始进行制动，调整清洗机位置，随即停止制动，然后将双速电机反向开启，整个机架便开始缓慢的向下移动，以此同时，机架最顶端的喷淋水嘴开始喷水，每个导轨上的清洗刷具在各个电机的带动下沿着开始旋转并且沿着自己的轨道进行循环往复移动的运动，开始将外墙上的污渍清洗干净，使外墙干净且洁白美观。此次设计的成功改变了近年以来清洗建筑物外墙时的高危作业情况，人工通过吊拉清洗的方法或者说一块板一根绳来进行清洗的高空危险作业的方法已经不再是必备的方案了。此设计不仅仅实现了机电一体化，且非常结构简单，操作还非常方便，真正意义上实现了小投资，低风险，低成本，安全且高效的设计，粗略估计每工作一小时大约可以清洗约600800m2的墙面。第2章 整机的工作原理和主要参数 2.1 工作原理 将清洗机拆开来看大致可以分为几部分包括机架，机架顶部的喷淋水嘴，横置在机架上的三根导轨，按照导轨进行运动的刷具是通过传动机构的影响减速电机所带动的。支座之所以能够沿着导轨移动是因它被通过这每一根导轨上位于顶部与其配合的导向轮所拥有的，齿条处于导轨的底部，并且传动机构的内部能够与减速电机的输出轴上的主动链轮是处于导轨底部和导轨上能够与齿条啮合的齿轮轴上的，它是通过链条手主动轮所带动的，被安装在齿轮轴伸出支座的一端的从动链轮上，然后将刷具安装在刷具轴的上面，开始工作时，首先要打开减速电机，刷具备刷具周所带动坐着周而复始的旋转清晰的动作，同时，从动链条通过链条被刷具上主动链条锁带动，达到齿轮轴转动的目的，最终支座沿着导轨捉着往复运动是通过齿轮相对于导轨上的齿条转动而带动的。 升降机部分包括的构件相对简单包含卷筒、双速电机、提升杆臂、制动器、涡轮蜗杆减速器等。准备开始工作前的时候升降机是安置在建筑物楼顶上的，提升机是安置在地面上的。第一步要用支撑杆支撑好升降机构的位置，随后将清洗机与吊钩连接到一起，将双速电机开启达到正转使得清洗机迅速上升到达规定位置，随即将双速电机停止，将制动器进行制动，因为清洗机自身的重量与重力作用目的在于预防自身下降。随后调整杆臂的位置，将清洗机的清洗毛刷紧贴墙壁，使得在清洗过程中时刻保持者对墙壁有相应的压力。最后便可将水管连接到清洗机极佳的顶部，一切准备就绪后方可解除制动，反向启动双速电机的同时，打开水管放水，清洗机开始工作迅速的下降清洗墙壁。等待清洗机上下清洗一个来回之后，将双速电机关闭，重新调整提升机的位置继续清洗墙壁。2.2 升降机的结构框架图与主要参数 图2.2提升机的结构框架1.双速电机 2.联轴器 3.制动器 4.杆臂制作 5.杆臂 6.钢丝绳 7.吊钩主要参数 ：如图表2.2双速电机额定功率2.4KW1.5KW双速电机额定转速1500r/min750/min减速器传动比8 卷筒转速约186 r/min93 r/min钢丝绳上升速度约0.6m/s钢丝绳下降速度约0.3m/s 表2.2第3章 清洗机提升机的设计3.1 钢丝绳的选择 在我们准备挑选钢丝之前，针对如下几种型号的钢丝进行了对比，钢丝绳的直径范围是非常大的，尺寸大致从0.50mm到264mm直径钢丝绳，国内均能够生产。 1.镀锌钢丝绳，它包含电镀锌和热镀锌这两种，锌层比较厚的是直升式热镀锌钢丝，钢丝的防腐蚀能力与锌层的厚度相关，越厚的锌层耐腐蚀性越强也就越耐用，锌层较薄的是电镀锌钢丝，由于它的耐腐蚀性较弱一本部分电镀锌会被耐腐蚀性较强的锰系磷化涂层钢丝绳所代替。2.磷化涂层钢丝绳，对钢丝绳进行磷化处理形成一层磷化膜，不仅增加了表面的耐磨性还润滑性将其改善，有效的减轻了因为相互摩擦产生的磨损，也使其具有很强的防氧化能力和防腐蚀能力、延长使用时间一般先考虑锰系磷化，然后再考虑锌锰系磷化，这两种磷化方法不光在减震耐磨方面还是减少摩擦力的效果也好都是最佳选择，这种工艺也广泛用于我国的各个行业，生产磷化涂层钢丝绳的过程为将制绳用钢丝耐磨磷化处理后开始测定磷化膜膜重在进行捻股最终捻制钢丝绳我们一般将磷化后不经过冷拉处理直接捻绳的方法当做制作工艺里面最优化的选择、注:只锌系并使他们摆脱了绳子钢丝不必锰需要或按收到时的原样转载。这项技术对一定数量的工人适用电缆、电梯电缆关键用途生产,如有线钢、地雷、阻止有线轮换钢、绑架、电缆、绵羊长寿、稳定昂贵。 1. 不锈钢丝绳：有很多种分类方式，我们一般按照不锈钢本身的结构方面、捻向方面、表面方向、用途方面、强度方面等分类，并有着各式各样的用途，它的尺寸精度可以达到0.01mm；有着特别良好的光亮度；并且拥有较强的耐腐蚀性与抗拉强度，抗疲劳强度也极好等特性，而且它的化学成分很稳定，钢质纯净夹杂物含量较低；价格也十分的优惠。 钢丝能够将把升降机与清洗连接在一起，并且是由两根钢丝绳同时牵引的，则我们在计算时取单根钢丝所承受的最大拉力为总载荷的 66%。钢丝绳最小的直径为： (d钢丝绳最小直径，c选择的系数，s钢丝绳工作静拉力的最大值)。 由参考文献文献2812页得：提升机构的工作级别为A8，则c=0.140，因此钢丝绳的公称抗拉强度为1550mpa. 则有 = 0.140 = 5.28 mm.d取为6mm.，并且选用型号为6NAT16 +SF1470 Z GB/T8918的钢丝绳。钢丝绳公称直径为6mm，且表面具有光滑的特性，材料是合成纤维芯的，具有高达1470MPa的公称抗拉强度,右向捻合，最小拉断力力为17.5kN，12.4Kg/100的MGB/T8918类钢丝。钢丝绳的安全系数，按考文献文献2第14式：进行验证计算 Ks= =8.9Ks=6验算得所选的钢丝绳为合格。3.2 卷筒的设计计算 图3.2卷图容绳尺寸参数 D-卷筒直径 Bt-卷筒容绳宽度 Dk-卷筒的边缘直径 Ds-最外层钢丝绳心直径 卷筒节径D根据参考文献2 表9可知，卷筒节径应该满足DKed, ，工作级别为A8,所以Ked216=126mm,取D=150mm.则D=144mm 卷筒容绳宽度BB一般满足B3D=3144=442mm.取B=270mm.卷筒的边缘直径D DD+4d=210mm, 取D=240mm.(其中D为卷筒边缘直径，D为最外层钢丝绳心直径) D=D+(2S-1)d=144+7d=186mm.卷绕层数S S=6，则取S=4层较合适。 卷筒的容绳量L 第一层钢丝绳绳心直径D=D+(2S-1)d;第i层钢丝绳长度 L=卷筒绕绳量L=L+L+ +L=80m解得S=3.326 取卷绕的钢丝绳S=4层，则所计算钢丝绳总长L=100.5132m. 卷筒厚度=1.5d=9mm校核压应力：钢丝绳绕出卷筒壁压应力=0.5其中：（钢丝绳绕出处的压应力，卷筒壁厚， t钢丝绳轴向卷绕节距，t=1.01d）则=35.58MPa.弯曲应力钢丝绳出处卷筒壁局部弯曲应力为=0.96=7.04MPa.许用应力 =80.36MPa式中代表抗拉强度，K可以按照工作级别取作1.40，K代表安全系数，取作2.8.强度条件应为：+ 为材料的许用应力+=35.58+7.0480.36，从而满足要求。 卷筒侧板的厚度我们可以按照实际情况暂时取为9mm. 卷筒速度 卷筒的直径按钢丝绳出到一圈时计算，因为一共有四层，所以取其平均值。即钢丝绳的长度为162mm,设卷筒转速为n,单位为r/min. 0.1=解得n=186r/min. 钢丝绳进出滑轮允许偏转角D如下表：3.3.9 滑轮的工作直径 D1 D1=D+d=70+6=76mmD1=76mm 绳槽测标的倾斜角 取20 =20K K=20.22mm K=20.22mm滑轮槽深 H H=7.5mm H=7.5mm允许偏角 tg= =1.24 6满足要求 表3.3.9 3.3 减速器的选择 在此次设计中我们发现，电机轴具有扭矩小转速过于快的特点，导致电机转速不可以在卷筒上直接作用，只有将卷筒和电机之间加上一台减速器才能够将电机的转速作用在滚轮之上。迫于考虑提升机所拥有的结构采用的设计是双卷筒，因此我们选择的是一种能够进行双输出轴的减速器。这种减速器的优点就在于拥有极好的稳定性，可以做到在减速器的两端面一起将清洗机吊起来，能够在它依附在建筑表面的时候更加稳定 ，能够在他进行清理工作的时候更加顺利。 结合上述条件与减速器的特点，结合文献115-76页，我们选择的是适合这款机器稳定且具有整体机、模块化设计的减速器通过计算可以得出：其总传动比i=8.064 通过计算，选型，可以选择出减速器为i=8的CW减速器,在此款减速器的型号为、CW100-8-IIIJ/T7935-1999.此款减速器的技术参数为： 如下表3.3.13.3.3 输入转速额定输入功率额定输出转矩效率1500r/min9.45KW455KW 91% 表3.3.1输入转速额定输入功率额定输出转矩效率750r/min7.38KW700KW89% 表3.3.2重量输入轴直径输入轴长输出轴直径输出轴长60Kgdld l表3.3.33.4 滑轮的设计 如图3.4.1，滑轮的作用是为绳索提供导向和支配，在改变其绳索绳索力的方向的基础上，还能使绳索的分支拉力能够平衡。将制成实体的滑轮通过计算可以得出收到的最小载荷 D小于350mm，受力不是很大的滑轮一般是我们选用的材料，使用时我们可以将它直接安装心轴上。在此款设计中，我所选择的滑轮的直径需要满足：滑轮直径应该有：Dhd,(工作的级别属于M1M3，h为10)，D106=60,在可以承载0.5吨的重量的优点处，我们选择的是H系滑轮，在不断挑选的前提下，H系列的滑轮车完全适合我们选择的条件，最终选择这个系列来进行安装。 图3.4.1 滑轮基本结构简图3.5 吊钩的设计 吊钩是将钢丝和清洗机连接起来的一个部件，对抗拉强度要求极高，所承受的力必须能够承载起升降机提升清洗机时所产生力。 吊钩的尺寸见零件图3.5.1。图3.5.1 吊钩 . 根据参考文献2表2-14，我们所选取吊钩的技术参数为：最大起升重量Q=2009.866%=1293.6N ,铸造、单钩；允许载荷 P=10KN. 钢丝绳穿过吊钩其环眼通过专用锁扣进行固定，然后将向上方向与向后方向的钢丝焊接在一块，通过钢丝绳来进行加固，确保安全不松动。根据设备数据整理并计算出所选的钢丝绳尺寸，根据参考文献28-43页钢丝绳内容，选择钢丝绳公称直径为6mm的这一类。3.6 联轴器的选择 在设计联轴器的时候，根据清洗机的要求发现需要在联轴器上安装一个制动装置，所以在我们考虑到制动器尺寸，以及联轴器性能之后我们选择的是联轴器LTZ5,公称转矩可达125NM,许用转速为3800r/min,转动惯量为0.0416Kgm标记为.3.7 制动器的选择3.7.1 盘式制动器 图3.7.1盘式制动器如图3.7.1 盘式制动器又被称作碟式制动器，属于一种刹车系统在现如今的市场上是非常常见的，盘式制动器利用正在刹车的碟片将转动中的轮胎夹住，这样相互接触便会产生极大的摩擦力从而得到了降低转速的目的，最终使其能够进行刹车。 盘式制动器的分类：可以将它分成普通盘式制动器和通风盘式制动器这两种。通风的盘式制动器的通风盘是具有很多圆形的通风口的，可以利用刹车盘之间的空隙来进行刹车。 盘式制动器存在的优点：普用的盘式制动器是没有摩擦助势的作用的，所以盘式制动器的效能方面所受到的摩擦系数的影响可以说是非常的小，并列出相关以下几点优点盘式制动器的热稳定性非常好，它工作时所受到的表面积相对于整个制动盘只占用了12%6%，而且它的的尺寸也非常短，所以说盘式制动器的热稳定性非常好因为有离心力在作用的情况下很容易将其粘上的水甩出，与块对盘的擦拭作用共同作用的情况下，所以将水甩出之后我们只要继续几次制动就可以恢复作用，而其他制动器的效果非常不好这充分说明了盘式制动器的稳定性特别好。相对同等输出大小的制动力矩情况下，盘式制动器的尺寸非常的小，结构也特别的简单，所以在摩擦衬片损坏的情况下更容易更换，盘式制动器拥有极快的反应迅速的特点。可以因为它反应速度特别快这个特点做连续的刹车，实现制动。盘式制动器存在的缺点：盘式制动器没有自动刹紧的作用，因此盘式制动器的刹车能力是远远不如其它制动器的，而且就鼓式制动器而言，盘式刹车的刹车片与刹车盘之间拥有的摩擦面积也是非常的小，刹车的力量也小，因此有些车的后轮选择盘式刹车车型的，因为这个缺点特地会加一组鼓式刹车的手刹车机构(盘鼓式刹车)，并且磨损较大，伴随而来的就是不断的维修。3.7.2 陶瓷制动器 整套的陶瓷制动器的价格是特别高的，在欧洲某些国家价格可以售到近万欧元，一般只有在某些高级跑车上才能找到。陶瓷制动器在制动功能与散热功能上远远高于鼓式动制动器和盘式制动器，在任何方面的性能均有所提高，而且它的寿命极高嫌贵普通的钢制制动器而言寿命是它的四倍，各方面的性能也有着明显的提高，能将车辆的操控性达到极致，从而也使得整套制动系统的性能有了飞跃性的提高，唯一的缺点就是整套陶瓷制动系统价格极高 图3.6.2 陶瓷制动器 3.7.3 鼓式制动器 如图3.6.3鼓式制动器是最早运用的刹车系统，不仅直接在车轮上安装制动鼓，而且它的可靠性以及强大的制动力，使得鼓式刹车现今仍配置在许多车型上(多使用于后轮)，鼓式刹车是藉由液压将装置于刹车鼓内之刹车片往外推，使刹车片与随着车轮转动的刹车鼓之内面发生摩擦，而产生刹车的效果。 鼓式制动器的益处：鼓式制动器的结构非常符合传统设计，且制造价较低，在市场上的应用范围较广，车辆在制动过程中会受到惯性的作用，前轮所受到的的负荷一般可以占到全部负荷的70%-80%之间，前轮制动力远远要比要比后轮制动力大的多，后轮的制动只是起到了辅助的作用所以很多的生产厂家为了降低成会用一种前盘后鼓的制动方式，而且鼓式制动器大多在低端轿车或者大货车的刹车系统中应用，因为它的刹车力较大。 鼓式制动器的缺点： 鼓式制动器稳定性、散热性、热衰减、散热差制动效能都要差出很多，而且鼓式制动器长时间使用后需要我们定期的为刹车蹄的空隙进行调校。 图3.6.3鼓式制动器综上所述通过计算来选定制动器的型号： 制动力矩为MB MB=2 钢丝绳绕卷筒直径Dm=Do+（2m-1）d=138+（24-1）6=174mm 则制动力矩为MB=0.876=167Nm 通过参考文献2表3-7，参考我们所设计的选择YDWZ 20025制动器，这种制动器制动轮为200毫米，其正常的机械制动力矩为20Kgm, ,用来进行只制动的制动瓦退距0.7毫米，重量43Kg。 制动器在其中主要起到：控制减速器的运行和停止。3.8 双速电机的选择 双速电动机属于异步电动机变极调速，是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数，从而改变电动机的转速,双速电机的基本参数为：电压380V, 频率 50Hz，功率范围是0.37320KW。 在计算中，我们估算的清洗机的最大重量取其上限为200KG，加上钢丝重量，取其重量为2000N。清洗机分为行程速度和工作速度的两种情况，我们计算出最大静强度拉力为F=Fe (动载荷系数),根据文献1表5取得=1.10， Fe为额定拉力。滑轮效率d 通过文献2 表4-9，滑轮效率d =0.985如下表3.7.1。 减速器效率j j =0.89卷筒效率t td=0.925 联轴器效率l l=0.98轴承效率zz=0.99机构总效率=dtjl z =0.766F=Fe=1.102009.8=2156N则上升所需的静功率P=1.725KW下升所需的静功率 P=0.8625KW表3.7.1根据工作环境以及工作的需要的实际情况，我们选择的电机型号为YD112M-8/4。其同步转速分别为1500r / min.750r/ min ;重量约为43Kg。3.9 脚轮的选择 1. 升降的设计中有一些产品是需要升降机的脚轮的，脚轮一般可分为两种，一种是不具备其旋转功能的固定式的脚轮，一种是可以进行三百六十度旋转的万向轮，可以进行往复旋转和移动，因此在我们设计升降机脚轮的时候需要注意的地方有以下几点：1. 首先我们设计的脚轮应具备良好承载量、与转动炅活性。我们通过载重量的设计可以得出每个脚轮的承载能力可以达到多少，并且我们应该为脚轮所承受的承载能力留一定的安全余量。 2. 脚轮对温度的要求、以及对使用场地实时状况。当我们的设备在粗错的地面上工作时候，我们就应该选择像弹性橡胶、耐磨损、弹性好，或是聚氨酯等材料的轮子，当我们在特殊温度情况下工作的时候，或者工作环境温差过大的情况下，我们就应该选择不会因为高温低温而变形的的金属轮子或者一些特制的耐高低温的特制轮子应。在不允许有累积静电的地方工作时可以选用进口的防静电轮，当我们所处的工作环境存在大量的腐蚀性介质时，我们就可以按照其腐蚀性来选择对应抵抗腐蚀性良好的脚轮。根据实际情况来进行脚轮的选择。3.升降机的脚轮设计也是整个系统非常重要的一部分，升降机在工作中脚轮起到固定支撑的作用，稳定性要求极高，不可有移动的倾向，因为在楼顶工作的升降机一旦发生损坏那将带来一定的事故，所以我们在选择时要慎重考虑。在清洗机进行工作上时，清洗机的重量大约为2000N左右。通过计算我么可以得出，升降机每个脚轮承担的重量约为1250N左右。因此，我们选取平板式脚轮，脚轮的直径设计尺寸为160mm，所以许用负荷的最大值为150 Kg。四个平板脚轮在其中起到支撑固定的作用，是升降机的基础部分。 3.10 杆臂的设计及其强度校核 图3.10.1：杆臂示意图根据设计经验，我们设计杆臂的截面为矩形的支撑杆臂，该支撑杆臂的矩形面高h=60mm,截面宽b=30mm，整个杆臂如图3.10.1所示。这里需要我们针对杆臂的强度来进行计算校核.根据所学工程力学方面的相关知识，在不计杆臂的弯曲，实际的杆臂进行受力分析如图3.10.2杆臂的受力分析所示。图3.10.2：杆臂受力图钢丝绳通过定滑轮，可以产生作用力，因为是两根钢丝绳通过定滑轮而产生的两个大小与方向都完全一样的力，则我们可以把这个力记做QQ=2009.866%=1306.7N. 通过静力学平衡方程最后可以求得、 =2380N =1587N 通过分析根据杆壁的受力图可知，在F的方向上受弯曲应力。通过受力分析对比得出支撑杆臂在F方向上的受力弯曲图，如图3.10.3杆臂受力弯曲图所示。如下图所示：图3.10.3：杆臂受力弯曲图如图可知最大弯矩在中间部分的铰接处产生，其值为M=745797NMM对于杆臂的抗弯截面系数W我们通过计算，根据文献4的公式（5.5）可以得出：W=18000MM弯曲的强度条件是=,杆臂的材料是铸钢，则许用弯曲应力根据文献2查得其值为60 Mpa=41.44 N/ MM=60 Mpa因此我们所设计的支撑杆臂的强度满足工作要求，经校核也满足安全要求。3.11 定位支撑杆的设计 设计完支撑杆臂，我们需对其进行位置的固定，定位支撑杆臂起到的是支撑的作用，因为它非常重要，所以它的设计要求比较高。根据要求查阅相关文献设计手册可知，考虑分析得出选用带有矩形螺纹的支撑较为适合本次设计，其支撑杆臂的螺纹牙型如下图3.11所示。 图3.11：矩形螺纹牙型根据整体的设计要求我们初步中所定矩形螺纹牙型参数 如下表3.11 初设螺纹小径 dd=24mm大径 DD=1.25d=30mm螺距 PP=0.25d=6mm实际牙型高 hh=0.5P+(0.10.2)=3.2mm则实际小径 dd=d-2h=23.5mm牙底宽 WW=0.5P+(0.030.05)=3.02mm顶宽 ff=P-W=2.98mm表3.11支撑杆的螺纹长度l=140mm,螺纹下面的非螺纹部分b=150mm, 螺纹上面的非螺纹部分c=10mm,头部长度 k=18.7mm.则总长L=l+b+c+k=318.7mm. 在支撑过程中为防止打滑，因此我们在前端支撑杆的下端装上了一个防滑套，这样一来，我们可以主城的总高度就提升到了300mm左右，比原来提升了65mm，这样我们就达到了我们预想的高度，更好的得到了支撑作用。第4章 传动零件的选择及其校核 4.1 电机输出轴和减速器输入轴的键 两轴上传动功率是一样的，均P=2.4 或1.5 KW; 转速是n=1500或750r/min;转矩 T1=9550000=9550000=15280 NmmT2=9550000=9550000=19100 Nmm因T2大于 T1现在只校核圆头平键在传递转矩T2是的强度：电机输出轴键设计尺寸为bhl=8754， 键槽轴深t=4 ,k=h-t=3p=8.8 Mpa p=120150 Mpa减速器输入轴键的设计尺寸为bhl=8736，键槽轴深t=4 ,k=h-t=3同理只校核键在传递转矩T2是的强度： p=16.24 Mpa p=120150 Mpa结果是两个键都满足使用要求。4.2 减速器输出轴的键 圆头平键的设计尺寸为bhl=14972，由上面的经验可知，这个键的强度一定也是远远满足使用要求的 ，因此不需要校核。 4.3 与卷筒和轴承连接的短轴 图4.3：短轴示意图现在计算所选深沟球轴承的寿命：所选轴承是代号为6213深沟球轴承，其基本额定动载荷=57.2KN, 基本额定静载荷=40.0KN。在工作中有两种转速，分别是186r/min和93r/min.轴承工作中只受到的径向载荷比较平稳，其大小等于钢丝绳上的力， 因此P=200Kg9.866%=1.3KN.则轴承的寿命Lh1=121279.5 h Lh2=212559 h所以轴承的寿命在Lh1和 Lh2之间.4.4 杆臂上滚针轴承的寿命计算 所选轴承是代号为6213的深沟球轴承，其基本额定动载荷=8.60KN, 基本额定静载荷=9.20KN。在工作中有两种转速，分别是n=186=410.7r/min和n=93=205.3r/min.轴承工作中受到的载荷在轴向和径向都有，但由于钢丝绳较长，而卷筒的长度不大，因此在轴向的分力很小，可以忽略不技，径向载荷相对比较平稳，其大小可由图三上的分析得到其值：P=Qcos15+ Qcos60=1.92KN.则轴承的寿命Lh1=3647 h Lh2=7296 h所以轴承的寿命在Lh1和 Lh2之间. 第五章 清洗部分说明由于本次设计的方向是升降机的部分，对此我们针对清洗机的工作原理部分也做一个简单概述。5.1 清洗机清洗机主要包括几个部分，主体机架，与机架上最顶端喷水的喷嘴，还有水平放置在机架上的三根导轨，通过电机与减速装置进行旋转反复运动的刷墙工具。如图5.1.1 图5.1.1 清洗机的工作原理5.2 使用方法安装方法：在我们准备开始用清洗机进行墙面清洗之前，应该先了解清楚整个建筑物外墙的整体轮廓，在建筑物楼顶装好导轨，选择导轨时应考虑与小车滚轮之间的距离，方可将小车提升到导轨上，启动电机小车开始运动调整至即将清洗的位置，随即将清洗主机的钢缆系好，并连于小车的卷扬机构上。装水过程：在清洗机的水箱内注入水。并在清洗机的洗涤液箱内加入洗涤液。进行提调：可以将清洗机构通过卷扬机构将其吊起来，通过丝杠螺母来针对清洗部件和建筑外请的位置进行调。开始清洗：开启清洗机的电机，给水，随即开启螺旋桨的电机与清洗机的行走电机，开始进行纵向或横向的往复清洗动作，清洗时需要注意水箱里的水，如若水用尽要随时补充水，并时刻关注小车与清洗主机的位置关系。转向动作：当清洗的横向或纵向移动结束时要进行方向上面的转换，首先要关闭行走电机，以及水泵，然后再将洗刷电机关闭，并将螺旋桨的转速调小，结束这一些列动作时才可开启转向电机，等待转向动作结束时，打开清洗马达与水泵，将螺旋桨的转速提高，最后将行走马达打开，方可继续进行清洗。关机：等待清洗工作完毕后，将机器关闭，进行收尾的清理工作。第六章 高层外墙清洗机升降机使用的注意事项顾名思义清洗机是要经常与液体接触的设备，还要用过升降机将它吊于空中，所以清洗机中的水箱装置一定要达到密封状态。并且我们在清洗工作结束后要注意对剩余液体的处理。在我们开始进行清洗工作之前，要提前检查钢丝绳以及各个部件的紧固螺母是否处在紧固状态，以确保整个清洗工作的安全。 在对建筑物进行清洗之前一定要保证所有的玻璃都处于关闭状态。清洗工作开始前确保工作下方没有人，并在周围 树立安全警告标志。在开始进行清洗工作时，要注意墙上存在的绸布等装饰，同时也要注意人为竖起的突出物。存在建筑物外墙污染或破坏特别严重或者室外温度过低的情况时，可以先将洗涤液进行加热处理后在进行清洗，这样可以保证清洗的的效果。设计总结及展望这次毕业设计说明书写到这里也基本走向了尾声，这也代表着我这四年的大学生涯即将圆满结束， 在这几个月的设计中我不仅把我这四年的知识彻底复习了一遍，也伴随着学习了很多新的知识，在这个过程中可以说是很心酸了，但是临近毕业这样一次可以把所学的理论知识应用到实际的机会很难得，可以说这是我通往社会这场考试的一次模拟考，完成这次设计是我基于我自己的一种肯定，是我有莫大的满足感，但是回想起设计的这款高层建筑外墙清洗机之升降机这样一个完整，并且可以进行投产的产品难度系数是不容小觑的，他所涉及的专业面很广，伴随着巨大的工作量，起初关老师建议我们去图书馆借机械设计手册来进行设计的时候，我感觉犹如泰山压顶一点头绪都没有，但是万事开头难，当我迈出第一步的时候我发现我是可以的，这台设备大致分为两部分，清洗墙面的清洗机构，还有生姜清洗机器的升降机构，还有设计的自动控制方案与设备工作时所对应的电路图等。当我继续进行设计的时候，我遇到了瓶颈期，因为整个设计不光光只有机械方面的知识，还伴随着电力学，材料力学，plc等方面的知识，而这正是我的薄弱点，但是通过我不断的请教老师以及同学，和不断在图书馆查阅相关资料参考文献的那些日子，是我对整个设计融会贯通，不断加深对它的了解因此
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号